7月2日下午,據環球時報消息,印度官方表示,截至7月1日當天,特倫甘納邦一家藥企的化工廠爆炸事故已導致至少36人死亡,數十人受傷。另據《印度時報》報道,死亡人數已上升至40人。目前,搜救工作仍在繼續。
據悉,涉事企業Sigachi Industries Limited是一家全球領先的制藥輔料、營養和食品成分制造商,成立于1989年,總部位于印度特倫甘納邦的海得拉巴。公司專注于生產高質量的微晶纖維素(Microcrystalline Cellulose, MCC)及其他制藥輔料、原料藥(API)及其中間體。
初步原因可能是,操作過程中生產藥用輔料——微晶纖維素裝置里的反應釜爆炸,引發大火。
微晶纖維素:顆粒大小一般在20~80μm,極限聚合度(LODP)在15~375,不具纖維性而流動性極強。 不溶于水、稀酸、有機溶劑和油脂,在稀堿溶液中部分溶解、潤漲,在羧甲基化、乙酰化、酯化過程中具有較高的反應性能。由于具有較低聚合度和較大的比表面積等特殊性質,微晶纖維素被廣泛應用于醫藥、食品、化妝品等行業。
性質與穩定性:
1.常溫常壓下穩定,可壓縮成片狀,能分散于水中,可吸水膨潤。
2.避免光,明火,高溫。
制備貯藏:
目前,國內外微晶纖維素的生產均以天然纖維素為原料,主要有棉短絨、稻殼、松針、麻桿、印度竹、橘皮和黃麻等。微晶纖維素的制備主要采用酸水解法,盡管原料各異,產品性質不一,但其主要制備原理和方法是一致的,即采用纖維素純化處理、酸水解、洗滌、干燥、粉碎等過程。微晶纖維素的粒徑及其分布決定于原料結構、酸濃度、溫度、時間、水解過程和機械處理程度。 此外,微晶纖維素的制備還有微生物發酵法,即酶解法。本品為有吸濕性、穩定的物質。大批量貯存應在陰涼干燥的密閉容器內。
反應釜爆炸原因及預防措施
精細化工的生產特點決定了反應釜在生產運行過程中始終處于某種不穩定狀態,當不穩定狀態達到臨界時,若處理不當或處理不及時,反應釜就可能發生爆炸。反應釜發生爆炸的原因多,通常是多種原因相互疊加作用的結果。根據其直接原因,可以大致分為以下六種:
1.反應失控
硝化、氧化、氯化、聚合等均為強放熱反應,若加料速率過快或突遇停電、停水,易造成反應熱蓄積,反應釜內溫度、壓力急劇上升導致發生爆炸。
案例一:2017年7月,江西省九江市某化工公司,事故發生時冷卻失效,且安全聯鎖裝置被企業違規停用,大量反應熱無法通過冷卻介質移除,體系溫度不斷升高;反應產物對硝基苯胺在高溫下發生分解,導致體系溫度、壓力極速升高,高壓反應釜發生爆炸。
案例二:2020年2月,山東某化工企業全資子公司發生爆炸事故,造成5人死亡,10人受傷,直接經濟損失約1200萬元。事故的直接原因為:烯草酮工段一操未對物料進行復核確認、二操錯誤地將丙酰三酮與氯代胺同時加入到氯代胺儲罐V1428內,導致丙酰三酮和氯代胺在儲罐內發生反應,放熱并積累熱量,物料溫度逐漸升高,反應放熱速率逐漸加快,最終導致物料分解、爆炸。
預防措施:遵守操作規程,通過控制溫度與加料速度來控制反應速度;加強對工程技術措施的檢查,如報警、聯鎖、SIS系統是否完好在用;保證生產過程中公輔工程(水、電、氣、汽)運行穩定;根據工藝危險度等級完善控制措施。
2.靜電
精細化工生產過程中,始終伴隨著各種相態(氣、液、固)的物料加入、攪拌、升溫、冷卻、取樣、中和、精(蒸)餾、真空、破真空、物料轉移、過濾、烘干、包裝等操作工序,物料間相對運動產生靜電,引發事故可能是最多的。
案例三:2013年3月,安徽某企業操作人員按操作過程結束了反應釜乙醇蒸餾,關閉去真空閥門,停真空機組,開始降溫,同時使用空氣破真空。空氣在快速進入密閉真空狀態下的反應釜內因摩擦產生靜電火花引起化學爆炸,反應釜釜蓋同釜體脫離炸飛,管道拉斷,部分屋頂受損,造成當班一名操作人員輕傷。所幸之處是由于爆炸后冷卻水管道拉斷,現場形成水幕,未釀成火災。
案例四:2017年12月,江蘇省連云港市某生物公司間二氯苯生產裝置發生爆炸事故,導致裝置所在的四車間和相鄰的六車間坍塌,造成10人死亡、1人輕傷。事故的直接原因是:尾氣處理系統的氮氧化物(夾帶硫酸)串入保溫釜,與釜內物料發生化學反應,持續放熱升溫,并釋放氮氧化物氣體,使用壓縮空氣壓料時,高溫物料與空氣接觸,反應加劇,緊急卸壓放空時,遇靜電火花燃燒,釜內壓力驟升,物料大量噴出,與釜外空氣形成爆炸性混合物,遇火源發生爆炸。
預防措施:嚴禁使用真空或空氣壓送物料,應使用機泵及金屬(或有導靜電措施)管道輸送可燃液體;使用氮氣破真空;存在可燃液體的反應釜設置氮封。
3.物料互串或加錯物料
案例五:2014年7月,云南省曲靖某化工公司合成一廠一車間氯苯回收系統發生爆燃事故,造成3人死亡,4人受傷,直接經濟損失560萬元。事故的直接原因:氯苯回收塔塔底的AO-導熱油換熱器內漏,管程高溫導熱油泄漏進入殼程中與氯苯殘液混合,進入氯苯回收塔致塔內溫度升高,殘液氣化壓力急劇上升導致氯苯回收塔爆炸和燃燒。
案例六:2018年7月,四川省宜賓恒達科技有限公司發生重大爆炸事故,造成19人死亡,12人受傷,直接經濟損失4142余萬元。直接原因是恒達科技公司在咪草煙生產過程中,操作人員將無包裝標識的氯酸鈉當作丁酰胺,補充投入到R301釜中進行脫水操作。在攪拌狀態下,丁酰胺-氯酸鈉混合物形成具有迅速爆燃能力的爆炸體系,開啟蒸汽加熱后,丁酰胺-氯酸鈉混合物的BAM摩擦及撞擊感度隨著釜內溫度升高而升高,在物料之間、物料與釜內附件和內壁相互撞擊、摩擦下,引起釜內的丁酰胺-氯酸鈉混合物發生化學爆炸,爆炸導致釜體解體;隨釜體解體過程沖出的高溫甲苯蒸氣,迅速與外部空氣形成爆炸性混合物并產生二次爆炸,同時引起車間現場存放的氯酸鈉、甲苯與甲醇等物料殉爆殉燃和二車間、三車間著火燃燒,進一步擴大了事故后果,造成重大人員傷亡和財產損失。
預防措施:定期對設備進行檢查;分析物料互串對系統可能產生的影響,并落實合理措施;加強危險化學品出入庫、標志標識、標簽管理,加強對員工的操作技能培訓。
4.物料分解爆炸
精細化工企業常見的操作就是反應完成之后,該反應釜又當蒸餾釜使用,將其溶劑進行蒸餾回收套用,若產物受熱分解,且未有效控制操作溫度,可能會造成物料分解爆炸。
案例七:2006年7月,江蘇省鹽城市射陽縣某化工公司臨海分公司1號廠房氯化反應塔發生爆炸,造成22人死亡,3人重傷,26人輕傷。事故的直接原因是在氯化反應塔冷凝器無冷卻水、塔頂沒有產品流出的情況下沒有立即停車,而是錯誤地繼續加熱升溫,使物料(2,4-二硝基氟苯)長時間處于高溫狀態,最終導致其分解爆炸。
預防措施:收集物料的熱穩定性資料并利用;制定異常工況的應急處置措施;針對物料特性,完善控制措施。
5.設備缺陷
設備完好是企業安全生產的物質基礎。
案例八:2005年7月,江蘇省無錫市某精細化工廠在六氯環戊二烯試生產過程中,雙環戊二烯裂解釜發生爆炸,事故造成9人死亡,3人受傷。事故的直接原因是在六氯環戊二烯生產過程的裂解反應階段,由于雙環戊二烯裂解器制造質量存在嚴重缺陷,下端的管板與殼體法蘭連接的角焊縫開裂,導致裂解器的加熱載體-熔鹽流入到雙環戊二烯裂解釜中。熔鹽中含有55%的強氧化劑硝酸鉀,與裂解釜中的雙環戊二烯等有機物發生劇烈化學反應,導致裂解釜爆炸。
預防措施:做好設備全生產周期管理,尤其是高溫高壓設備的入廠檢查;通過工藝參數的變化預判設備使用情況;制定異常工況的應急處置措施。
6.雜質引起爆炸
雜質是相對目的產物或主要成分而言,它本身就具有爆炸性(如多硝基化合物),積累(濃縮)到一定濃度后就可能發生爆炸。雜質存在,還會加速其他物料的分解,如蒽醌法雙氧水生產過程中,工作液的加氫反應是在堿性條件下進行,而氫化液的氧化反應以及雙氧水的萃取又必須在酸性條件下進行。如果氧化液呈堿性,雙氧水會發生分解而釀成事故。
案例九:2021年10月,江蘇淮安市工業園區某企業的雙氧水裝置因工作液的酸堿度控制不當發生爆炸。
案例十:2012年8月,山東某化工廠雙氧水車間發生爆炸事故,造成3人死亡、7人受傷,直接經濟損失約750萬元。事故的直接原因是:鈀催化劑及白土床中氧化鋁粉末隨氫化液進入到氧化塔中,引起雙氧水分解,使塔內壓力、溫度升高。緊急停車后,未采取排料、泄壓等應急措施,高溫、高壓導致氧化塔上塔爆炸。
預防措施:收集化學品的危險特性信息,根據其特性確定使用、儲存條件;加強工藝過程參數監測;制定異常工況的應急處置措施。
反應釜使用注意事項
1.嚴格按照制度操作
嚴格規范制度操作,這是操作的最基本要求。在操作化工反應釜之前,應該了解設備的規范操作制度。雖然設備說明書上提供規范信息并不是很詳細,但是有些必須要遵守的制度一定要做到,才能保證設備操作安全。
2.操作前檢查
操作化工反應釜之前要檢查,檢查設備是否有異狀。如果設備在正常運行中,一定不能將上蓋和觸及板打開,以免發生觸電現象。在操作的時候嚴禁帶壓操作,這樣不僅損壞設備,同時有安全危險。在氮氣試壓的過程中,要注重其變化,以免壓力過高。
3.注重觀察
操作化工反應釜的時候,要注重觀察,觀察每一個操作步驟。尤其是反應釜加熱到一定穩定的時候,千萬不能和釜體接觸,以免燙傷。在實驗完成后,首先要進行降溫處理,等待溫度冷卻,以免溫度過高造成設備損壞,此外還及時拔掉電源。
4.注意保養
設備操作不僅要注重操作過程,同時也要注重設備保養。設備保養并不是容易的事情,只有學會了保養,才能使設備發揮其較好的性能,同時能延長設備使用壽命,反之則會嚴重影響設備的操作性能。
反應釜防火防爆技術措施
1.防止反應物料泄漏
一般工藝危險中的“排放和泄漏控制”項,特殊工藝危險中的“毒性物質”、“易燃及不穩定物質的數量”、“腐蝕”、“泄漏-連接頭和填料處”等項都是與泄漏有關。必須采取措施降低泄漏率,從而降低火災和中毒危險。設備要選材合理,減少腐蝕,精心維護,保護良好運轉狀態。
2.控制反應溫度
反應溫度是氧化反應器工藝控制的主要參數。當液相氧化反應器的單位體積所需傳熱面很大時,不宜將傳熱裝置設置在反應器內,應采用外循環冷卻器,尤其在大規模生產中應采用。
3.抵制反應物料的爆炸危險性
當儀表或裝置失靈,反應器內物料濃度處于燃燒范圍內或附近,特殊工藝危險中“易燃范圍內及接近易燃范圍的操作”的危險系數將增加。應當采取措施,抵制反應物料的爆炸危險性。原料混合器放置在反應器進口附近,確保原料在混合器中混合后立即進入反應器,減小可能發生爆炸的空間。在接近爆炸極限條件下進行的氧化反應,應嚴格控制原料氣與空氣或氧氣的混合比例。生產裝置要有自動化控制儀表,組分分析的安全聯鎖警報裝置。此外,還可采取原料氣和氧氣或空氣分別進料方式,以避免爆炸性混合物的形成。
4.配置安全保護和防火設施
反應釜內的火災、爆炸危險性非常高,設計中采用了較多的安全裝置和防火設施進行補償,使實際危險性等級下降了幾個等級。因此,在生產實踐中必須十分重視安全裝置的完好率和投用率。否則裝置的危險等級會回升。
反應釜的檢查維護要點
反應釜的檢查維護要點如下:
(1)反應釜在運行中,嚴格執行操作規程,禁止超溫、超壓。
(2)按工藝指標控制夾套(或蛇管)及反應器的溫度。
(3)避免溫差應力與內壓應力疊加,使設備產生應變。
(4)要嚴格控制配料比,防止劇烈的反應。
(5)要注意反應釜有無異常振動和聲響,如發現故障,應停止檢查檢修,及時消除。
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